专利名称：用于冷却燃料喷射器的系统和方法
技术领域：
本发明总地涉及燃料喷射器。更具体地，本发明涉及用于冷却串联至低压燃料供排轨的燃料喷射器的系统和方法。
背景技术：
柴油发动机的一些低压燃料供排轨系统包括串联至低压燃料供排轨(下文称为“燃料轨”)的燃料喷射器。即，燃料由燃料轨输送至第一燃料喷射器，该第一燃料喷射器将燃料输送至下一喷射器等。当燃料从与燃料轨连通的第一燃料喷射器到布置在下游的其它燃料喷射器时，因为多种原因在每个喷射器处都向燃料轨增加热量，所以燃料喷射器和燃 料变得越来越热。例如，从燃料喷射器溢至周围汽缸盖中的喷射器孔的热燃料会产生大量的传递回燃料轨的热量。该传递的热量随着燃料沿燃料轨向下游移动而聚积。结果，对于六缸发动机，第五缸和第六缸的燃料喷射器经历比沿燃料轨的第一缸和第二缸的燃料喷射器更高的操作温度。降低柴油发动机的排放的各种努力也会助长燃料喷射器的高操作温度。例如，为了降低排放，在燃料被喷入燃烧室时，会增加燃料喷射压力，以提供燃料的更强雾化。然而，高压雾化燃料的任何泄漏都有在燃料喷射器处或周围产生热能的趋势。另外，用来降低柴油排放的一种方法是在单个燃烧事件期间利用燃料到燃烧室的多次喷射。但是，为实现多次喷射或阀运动，需要额外的电能。这供给至致动器的电能的增加在燃烧喷射器处产生了一些额外的热量，但是通常该热量比溢出燃料或泄漏燃料低。因此，降低排放的努力以及串联燃料喷射器的燃料轨的使用会在燃料喷射器导致高操作温度。过多的热量会引起是相对复杂单独装置的喷射器(如图I中所示)的尺寸不稳定。通常，高操作温度会导致电致动燃料喷射器的性能不可靠。另外。由于引起燃料的上光或上漆，所以过多的热量或高操作温度会不利地影响燃料，也不利地影响喷射器性能。热量问题的一些解决方案包括间接冷却，例如，使冷却水通过汽缸盖的一个或多个区域。然而，该间接方法一般无法在燃料喷射器处提供充分的冷却。其它解决方法包括更大的燃料供给泵、更大的燃料管路和燃料冷却机构。但是，这些方案会显著地提高发动机的成本。
发明内容
本文公开了具有串联至共用低压燃料供排轨的燃料喷射器的多种燃料喷射系统，具有用来在操作期间冷却燃料喷射器的多种策略。术语“燃料轨”用于指代燃料供排轨，例如低压燃料供排轨。所述喷射器可布置在串联至燃料轨的汽缸盖的钻孔中。术语“第一”用于指代燃料轨上布置于序列中的第一个或上游的钻孔或燃料喷射器。术语“终端”用于指代布置于燃料轨上的下游的末端钻孔或最后一个钻孔以及最后一个燃料喷射器。所公开的系统可用在具有不同数量汽缸(例如，4、6、8、12或更多汽缸)的不同尺寸的发动机上。因此，可改变燃料喷射器的数量，终端喷射器可为序列中的第4、第6、第8、第12或第X个汽缸，这依赖于发动机的尺寸。对于串联至燃料轨的无干预电动燃料喷射器，由于被上游喷射器增加至燃料轨的热量和从汽缸盖吸收的热量，终端或下游燃料喷射器会操作在比第一或上游燃料喷射器高的温度。所公开的燃料喷射系统通过为连接在燃料轨上的第一或上游的燃料喷射器提供较低的冷却速率、为连接在燃料轨下游的燃料喷射器提供较高的冷却速率来在燃料喷射器的操作温度方面提供更大的平衡。通过操控喷嘴壳体中槽或孔的尺寸和/或操控供给至喷射器作为喷嘴壳体与螺线管组件之间的冷却剂流的燃料流速率，可为布置在燃料轨上游的燃料喷射器提供较低的冷却速率，并为布置在燃料轨下游的燃料喷射器提供较高的冷却速率。总地来说，所公开的系统和技术通过操控各喷射器的局部热传递系数或冷却速率，平衡了离开喷射器的热传递，从而平衡了燃料喷射器的操作温度。所公开的实施例和方法可应用于串联或并联至燃料喷射器的燃料轨。
在本公开的一方面，每个燃料喷射器都包括喷嘴壳体，所述喷嘴壳体包括在所述燃料轨与其各自的燃料喷射器之间提供流体连通的至少一个槽或孔。所述第一燃料喷射器的喷嘴壳体的至少一个槽或孔小于所述终端燃料喷射器的喷嘴壳体的至少一个槽或孔。结果，所述终端燃料喷射器的内部部件暴露于比所述第一燃料喷射器的内部部件更多的燃料。因此，由于增大了暴露于流过所述燃料轨的燃料，所以所述终端燃料喷射器经历比所述第一喷射器高的冷却速率。从而，在该所公开的系统中，通过操控各燃料喷射器的喷嘴壳体中的槽或孔的尺寸，平衡了整个喷射器组的操作温度。换句话说，操控了各喷射器经历的冷却速率。在本公开的其它方面，所述喷嘴壳体内的流率被操控。例如，每个燃料喷射器都包括喷嘴壳体和喷射器主体，内部环形空间布置在所述喷嘴壳体与所述喷射器主体之间，夕卜部环形空间布置在所述喷嘴壳体与所述喷射器钻孔之间。每个外部环形空间都与燃料轨连通。每个喷嘴壳体都包括在所述外部环形空间与其各自的内部环形空间之间提供流体连通的至少一个槽或孔。一方面，各燃料喷射器的外部环形空间尺寸大致相同。第一或上游燃料喷射器具有较小的内部环形空间，这提供了通过其内部环形空间的较低流率和通过其外部环形空间的较高流率。因此，由于该较小内部环形空间，所述第一或上游燃料喷射器经历较低的冷却速率。相反，所述终端燃料喷射器包括较大的内部环形空间。结果，更多的燃料流过所述终端燃料喷射器的较大内部环形空间，以为比第一或上游喷射器经历的更高的冷却速率。在另一方面，各喷射器的内部环形空间尺寸大致相同。所述第一或上游燃料喷射器具有较大的外部环形空间，将流量从所述内部环形空间转向，以提供较低的流率通过其内部环形空间。换句话说，由于所述较大外部环形空间，所述第一或上游喷射器经历较低冷却速率。相反，所述终端燃料喷射器包括较小外部环形空间。结果，更多的燃料被转向至内部环形空间，以为比第一或上游喷射器经历的更高的冷却速率。在另一方面，各喷射器的总环形空间尺寸大致相同。所述第一或上游燃料喷射器具有较小的内部环形空间和较大的外部环形空间，这提供了通过其内部环形空间的较低流率和通过其外部环形空间的较高流率。相反，所述终端燃料喷射器包括较大内部环形空间和较小外部环形空间。结果，更多的燃料流过所述终端燃料喷射器的较大内部环形空间，以为比第一或上游喷射器经历的更高的冷却速率。
还公开了包括喷嘴壳体的改进型燃料喷射器。在所述喷嘴壳体中策略性设置与阀和螺线管组件总体对齐的一个或多个槽。来自燃料轨的燃料会穿过策略性布置在所述喷嘴壳体中的槽，为阀和螺线管组件提供增大的流量或暴露，以提高冷却速率。如下面详细描述的，可组合上述策略的任意一个或多个。
图I为所公开的连接至凸轮凸角的机械致动电子控制燃料喷射器、发动机控制模块(ECM)和燃料轨的截面/示意图。图2为如图I中所示串联至图I中所示燃料供排轨的多个燃料喷射器的示意图。图3为包括两个所公开的燃料喷射器的发动机的正视局部截面/示意图，示出了喷射器、其各自汽缸盖及穿过汽缸盖的燃料轨之间的空间关系。 图4为具有串联至燃料轨的六个燃料喷射器的所公开燃料喷射系统的平面/示意图，示出了喷射器壳体中用于给图示在右侧的下游喷射器提供较大冷却速率并给图示在左侧的上游喷射器提供较低冷却速率的不同槽/孔结构。图5示出了所公开的燃料喷射器壳体，其具有用来增强从喷射器的热传递的大槽，并在螺线管组件附近使用变外径(OD)和内径(ID)的喷嘴壳体。图6和7为所公开的布置在汽缸盖孔中的燃料喷射器的截面/示意图，其中图6示出了喷射器周围的较大外部环形空间，以用于通过内部环形空间的较低流量和较低冷却速率，图7示出了喷射器周围的较小外部环形空间，以用于通过内部环形空间的较高流量和较高冷却速率。图8和9为所公开的布置在汽缸盖孔中的燃料喷射器的截面/示意图，其中图8示出了螺线管组件周围的较大内部环形空间，以用于较高的流量和较高的冷却速率，图9示出了致动器阀和螺线管组件周围较小的内部环形空间，以用于较低的流量和较低的冷却速率。
具体实施例方式通常，静态流体/固体系统的热通量Q可表示为热传递系数h、表面积A和冷却流体与固体表面之间温度差的函数Q ^ hA Δ T其中Q为热通量(W)，h为热传递系数(W/(m2K))，A为热传递表面积(m2) ’ AT为固体表面与周围流体区域之间的温度差(K)。对于动态系统，用来计算热通量的公式是复杂的，依赖于动态系统的类型。然而，动态系统的热通量也依赖用于热传递的表面积或冷却流体速度或者两者都依赖。在本公开中，控制这些变量的一个或两个，以改进沿着燃料轨串联的燃料喷射器的温度分布。简言之，控制流通面积和燃料(冷却剂)流率，以提高下游喷射器的冷却速率，并降低上游喷射器的冷却速率，从而平衡燃料喷射器的操作温度。图I示出了机械致动电子控制燃料喷射器10。燃料喷射器10连接至发动机控制模块(ECM) 11或其它类型的控制器。燃料喷射器10连接至与多个其它喷射器串联的低压燃料供排轨或燃料轨12，如图2中所示。如图I和2中所示，燃料轨12通过泵14从箱13吸取燃料，燃料在达到喷射器10之前通常经过过滤器15、16。图I的燃料喷射器10包括喷射器主体17，该喷射器主体包括燃料增压室18。柱塞19可滑动地布置在燃料增压室18中，并通过轴或连杆22连接至止推板21。挺杆21可联接至挺杆导承23。压缩弹簧24夹在挺杆导承23的法兰25与喷射器主体17的相应固定法兰或肩26之间。挺杆21、压缩弹簧24和柱塞19响应于凸轮凸角28及相关凸轮轴29的旋转运动沿着图I的方向上下移动。螺线管组件31包括上衔铁32和下衔铁33。上衔铁32控制溢流阀34的运动，下衔铁33控制控制阀35的运动。用于上下衔铁32、33的螺线管线圈图示为36、39。衔铁弹簧37将溢流阀34和控制阀35偏压进图I中所示的放松位置或填充位置。燃料喷射器10还包括容纳针阀42的喷嘴41，针阀42包括排放孔，一个排放孔示为49。控制活塞43被弹簧44沿向下方向偏压，这将针阀42向下偏压进图I中所示的关闭 位置。喷嘴壳体38可容纳喷嘴41以及燃料喷射器主体17包括螺线管组件31的下部。当弹簧37、44都处于放松位置时，由于止推板21向上移动，所以燃料喷射器10会充满来自燃料轨12的燃料。在凸轮凸角28的进一步旋转引起止推板21和柱塞19向下移动以增压室18内的燃料之后，ECM 11将激活螺线管线圈36，以克服弹簧37的偏压将上衔铁32和溢流阀34向下吸，从而允许增压燃料朝着针阀42和下室48通过高压燃料通道46。ECM 11然后激活下螺线管线圈39，克服弹簧37的偏压向上提升下衔铁33和控制阀35。该动作释放了通过激活溢流阀34在室47中产生的压力，从而允许室48中的增压燃料克服弹簧44的偏压，引起针阀42向上移动，燃料通过孔49被喷出。当完成喷射时，螺线管39在螺线管36停用或下降上衔铁32之后停用下衔铁33，螺线管36由ECM 11控制。参考图2，燃料喷射系统20显示为具有串联至示意性图示为40的汽缸盖或发动机的燃料轨12的六个燃料喷射器IOa-IOf。沿着轨12的第一喷射器IOa通常操作于比后续或下游喷射器IOb-IOf低的操作温度。由于燃料向下行经第一喷射器IOa与终端喷射器IOf之间的燃料轨12时喷射器IOa-IOe的致动以及燃烧事件产生的热量，串联中的最后一个喷射器或“终端”喷射器IOf通常操作于最高的温度。每个喷射器IOa-IOf可都连接至ECM 11。终端喷射器IOf可与布置在终端喷射器IOf与燃料箱13之间的压力调节器51连通。用于冷却喷射器IOa-IOf的燃料来自燃料轨12。图3示意性地示出了燃料轨12与汽缸盖40中两个喷射器10之间的相对位置。流过轨12的燃料会接合各喷射器10的喷嘴壳体38。图4部分地示出燃料喷射系统20a，其操控燃料喷射器IOa-IOf的喷嘴壳体38a-38f的配置，以操控局部热传递系数或喷射器IOa-IOf经历的冷却速率。如图4中所示，喷嘴壳体38a-38f在喷嘴壳体38a_38f中的槽或孔52a-52f的尺寸方面不同，所述槽或孔允许燃料从燃料轨12进入喷嘴壳体38a_38f，用以冷却喷射器主体17及阀和螺线管组件31的目的。图4还教导改变槽或孔52a-52f的尺寸，用以从喷嘴壳体32a-38f排放变热燃料的目的。具体地，第一或上游喷射器IOa包括具有一个小孔52a或多个小孔52a的喷嘴壳体38a。结果，顺着燃料轨12流动的有限量的燃料会进入喷嘴壳体38a，用以冷却喷射器10a，导致热的溢流燃料通过溢流阀34 (图I)离开喷射器10a，回到燃料轨12。串联的下一喷射器，即喷射器IOb可包括比第一喷射器IOa更多的洞或孔52b或更大的孔52b。串联的第三喷射器，即喷射器IOc可包括比喷射器IOa和IOb更多的洞或孔52c或更大的孔52c。串联的下一喷射器，即喷射器IOd可包括比喷射器10a、10b和IOc更多的洞或孔52d或更大的孔52d。另外，最后两个喷射器，即喷射器IOe和终端喷射器IOf可分别包括逐渐更大的洞或槽52e、52f。因此，可用于燃料流过喷嘴壳体38a_38f的孔52a_52f的面积从第一喷射器IOa到终端喷射器IOf逐渐增大。可用于燃料流进和流出喷嘴壳体38a-38f的孔52a_52f的逐步扩大为沿燃料轨12布置在下游的喷射器提供了逐步增大的冷却速率，为沿燃料轨12布置在上游的喷射器提供了逐步减小的冷却速率。结果，在整个喷射器IOa-IOf的阵列上平衡了喷射器IOa-IOf的冷却速率。图5不出了具有竖直方向槽52的喷嘴壳体38的一部分,所述竖直方向槽52就像图4的喷射器10e、10f的图示为52e、52f的那些。图5还示出了喷嘴壳体38的内径和外径，其可被操控成增大和减小内部环形空间57、外部环形空间58的尺寸，如下面结合图6-9所描述的。简要参考图8，喷射器10布置在钻入汽缸盖40的钻孔55中。喷嘴壳体38g设计 成在靠近螺线管组件31处在喷嘴壳体38g与喷射器主体17之间设置内部环形空间57。喷嘴壳体38g也可设计成在钻孔55与喷嘴壳体38g之间设置外部环形空间58。图示为52的槽提供外部环形空间58与内部环形空间57之间的连通。因此，外部环形空间58和内部环形空间57与燃料轨12 (图6-9中未示出)连通。图6和7示出了操控外部环形空间58b、58c的尺寸，同时保持内部环形空间57b、57c的尺寸大约相等的效果。如图6中所不,在钻孔55a与喷嘴壳体38i之间设置充分的外部环形空间58b。与在如图7中所示布置在钻孔55b与喷嘴壳体38j之间的较小或较紧密的外部环形空间58c相对比，图6的外部环形空间58b较大。较紧密或较小的外部环形空间58c (图7)通过将流动转向至内部环形空间57c来提供增强的流量通过内部环形空间57c。相反，较大的外部环形空间58b (图6)将流动转离内部环形空间57b。因此，图6的较大外部环形空间58b适于上游喷射器，例如需要较低冷却速率的喷射器IOa或10b。图7的较紧密或较小外部环形空间58c适于需要较大冷却速率的下游喷射器IOe或IOf。因此，当内部环形空间57b和57c在尺寸上大约相等时，可通过改变外部环形空间58b、58c的尺寸来操控通过内部环形空间的流率。图6中，流动被大外部环形空间58b从内部环形空间57b改向，降低了冷却速率。图7中，流动被小外部环形空间58c改向至内部环形空间57c，提高了冷却速率。参考图8-9，采用冷却策略，其利用通过内部环形空间57、57a的燃料流作为操控局部冷却速率的手段。图9的喷嘴壳体38h设计成在喷嘴壳体38h与喷射器主体17之间设置比图8小的内部环形空间57a。图9的外部环形空间58a与图8中所示外部环形空间58尺寸大致相同。比较图8和9，假定钻孔55以及外部环形空间58、58a的尺寸大致相等，那么图8的喷嘴壳体38g具有更大的内径，在喷嘴壳体38g与喷射器主体17之间提供更大的内部环形空间57。相比之下，图9中，喷嘴壳体38h具有更小的内径，导致更小的内部环形空间57a。图9的更小内部环形空间57a产生更小的流量通过内部环形空间57a，以降低冷却速率。相反，为了更高的冷却速率，图8的更大内部环形空间57产生更高的流量通过内部环形空间57。因此，喷嘴壳体38h(图9)更适于上游燃料喷射器，例如需要更低冷却速率的图2中图示为IOa或IOb的那些。喷嘴壳体38g(图8)更适于下游燃料喷射器，例如需要更高冷却速率的图2中图示为IOe或IOf的那些。工业实用件公开了用于冷却串联至低压共用燃料供排轨的燃料喷射器的各种策略。具体地，随着喷射器相对于第一或上游喷射器的下游位置逐步增大喷嘴壳体中的洞或孔或槽的尺寸。通过操控喷嘴壳体中槽或孔的尺寸，可给上游或第一喷射器提供降低的冷却速率，可给终端或末端喷射器提供增大的冷却速率，并为中间喷射器提供逐步增大的冷却速率。可操控外部环形空间的尺寸，同时保持内部环形空间的尺寸，以将流动从喷嘴壳体的内部环形空间转向或引导流动从此内部环形空间通过。通常，使用大外部环形空间和小内部环形空间适于上游喷射器，使用较小外部环形空间和类似的内部环形空间适于下游喷射器。
可操控内部环形空间的尺寸，同时保持外部环形空间的尺寸，以增大或降低通过喷嘴壳体的内部的流量，从而增大或降低冷却速率。较大内部环形空间连同较小外部环形空间适于下游喷射器，较小内部环形空间连同相同或较小外部环形空间适于上游喷射器。也可操控内部和外部环形空间的尺寸，以增大或降低通过内部环形空间的流量，用以控制冷却速率的目的。改变槽或孔的尺寸、改变内部环形空间的尺寸和改变外部环形空间的尺寸等公开策略中的任意两个或多个可以各种组合方式组合，这里不胜枚举。通过改变喷嘴壳体和喷射器钻孔的设计，可通过调节冷却速率来平衡整个喷射器阵列的热传递，从而对燃料轨下游的更热燃料进行补偿。
权利要求
1.一种用于汽缸盖(40)的燃料喷射系统(20)，所述汽缸盖(40)具有燃料轨(12)和用于接收燃料喷射器(10)的包括第一钻孔(55)和终端钻孔(55)的多个钻孔(55)，所述钻孔(55)串联至所述轨(12)，所述第一钻孔(55)在所述轨(12)上布置在所述终端钻孔(55)的上游，所述系统包括 多个燃料喷射器(10)，其包括布置在所述第一钻孔(55)中的第一燃料喷射器(10)和布置在所述终端钻孔(55)中的终端燃料喷射器(10)； 每个燃料喷射器(10)都包括喷嘴壳体(38)，所述喷嘴壳体(38)包括在所述轨(12)与其各自的燃料喷射器(10)之间提供流体连通的至少一个槽(52)； 其中所述第一燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)提供比所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)低的冷却速率。
2.如权利要求I所述的系统，其中在所述第一钻孔与终端钻孔(55)之间布置多个钻孔(55)，并且串联至所述燃料轨(12)，每个钻孔(55)都容纳具有喷嘴壳体(38)的燃料喷射器(10)，所述喷嘴壳体(38)具有用于在燃料源与其相应的燃料喷射器(10)之间提供连通的至少一个槽(52)； 其中所述燃料喷射器(10)的所述喷嘴(41)壳体的槽(52)的尺寸从所述第一燃料喷射器(10)到所述终端燃料喷射器(10)逐步增大，使得通过所述喷嘴(41)壳体的流体流从所述第一燃料喷射器(10)到所述终端燃料喷射器(10)逐步增大。
3.如权利要求I所述的系统，其中所述汽缸盖(40)包括用于接收燃料喷射器(10)的至少六个钻孔(55)，包括布置在所述第一钻孔(55)下游的第二钻孔(55)、布置在所述第二钻孔(55)下游的第三钻孔(55)、布置在所述第三钻孔(55)下游的第四钻孔(55)和布置在所述第四钻孔(55)下游且在所述终端钻孔(55)上游的第五钻孔(55)， 所述多个燃料喷射器(10)包括六个燃料喷射器(10)，包括布置在所述第二钻孔(55)中的第二燃料喷射器(10)、布置在所述第三钻孔(55)中的第三燃料喷射器(10)、布置在所述第四钻孔(55)中的第四燃料喷射器(10)和布置在所述第五钻孔(55)中的第五燃料喷射器(10)， 所述第二燃料喷射器、第三燃料喷射器、第四燃料喷射器和第五燃料喷射器(10)每个都包括喷嘴(41)壳体，所述壳体具有分别在燃料源与所述第二燃料喷射器、第三燃料喷射器、第四燃料喷射器和第五燃料喷射器(10)之间提供连通的至少一个槽(52)， 所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)的至少一个槽(52)比其它燃料喷射器(10)的喷嘴(41)壳体的槽(52)大，所述第一燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)的至少一个槽(52)比其它燃料喷射器(10)的喷嘴(41)壳体的槽(52)小。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述第四燃料喷射器和第五燃料喷射器(10)的喷嘴(41)壳体的槽(52)比所述第二燃料喷射器和第三燃料喷射器(10)的喷嘴(41)壳体的槽(52)大。
5.如权利要求3所述的系统，其中所述喷嘴(41)壳体的槽(52)的尺寸从所述第一燃料喷射器到终端燃料喷射器(10)逐步增大。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的系统，其中所述终端燃料喷射器(10)包括致动器和螺线管组件(31)，所述致动器和螺线管组件(31)包括屏蔽螺线管线圈(36)，所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)中的至少一个槽(52)包括与所述致动器和螺线管线圈(36)至少部分对齐的至少一个细长槽(52)。
7.如权利要求I至6中任意一项所述的系统，其中所述第一燃料喷射器和终端燃料喷射器(10)每个都包括喷射器主体(17)， 所述第一燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定第一内部环形空间(57)，所述第一燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述第一钻孔(55)限定第一外部环形空间(58)， 所述终端燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定终端内部环形空间(57)，所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述终端钻孔(55)限定终端外部环形空间(58)， 所述第一外部环形空间和终端外部环形空间(57)尺寸大致相等， 所述终端内部环形空间(57)大于所述第一内部环形空间(57)，使得通过所述终端内部环形空间(57)的流率大于通过所述第一内部环形空间(57)的流率。
8.如权利要求I至7中任意一项所述的系统，其中所述第一燃料喷射器和终端燃料喷射器(10)每个都包括喷射器主体(17)， 所述第一燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定第一内部环形空间(57)，所述第一燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述第一钻孔(55)限定第一外部环形空间(58)， 所述终端燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定终端内部环形空间(57)，所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述终端钻孔(55)限定终端外部环形空间(58)， 所述第一内部环形空间和终端内部环形空间(57)尺寸大致相等， 所述终端外部环形空间(58)小于所述第一外部环形空间(58)，从而将流动转向至所述终端内部环形空间(57)，使得通过所述终端内部环形空间(57)的流率大于通过所述第一内部环形空间(57)的流率。
9.如权利要求I至8中任意一项所述的系统，其中所述第一燃料喷射器和终端燃料喷射器(10)每个都包括喷射器主体(17)， 所述第一燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定第一内部环形空间(57)，所述第一燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述第一钻孔(55)限定第一外部环形空间(58)， 所述终端燃料喷射器(10)的所述喷嘴壳体(38)和喷射器主体(17)限定终端内部环形空间(57)，所述终端燃料喷射器(10)的喷嘴壳体(38)和所述终端钻孔(55)限定终端外部环形空间(58)， 所述终端外部环形空间(58)小于所述第一外部环形空间(58)，所述终端内部环形空间(57)大于所述第一内部环形空间(57)，使得通过所述终端内部环形空间(57)的流率大于通过所述第一内部环形空间(57)的流率。
10.一种冷却串联至共用燃料轨(12)的燃料喷射器(10)的方法，所述方法包括 提供用于汽缸盖(40)的燃料喷射系统(20)，汽缸盖(40)具有燃料轨(12)和用于接收燃料喷射器(10)的包括第一钻孔(55)和终端钻孔(55)的多个钻孔(55)，所述钻孔(55)串联至所述轨(12)，所述第一钻孔(55)在所述轨(12)上布置在所述终端钻孔(55)的上游； 提供多个燃料喷射器(10)，包括布置在所述第一钻孔(55)中的第一燃料喷射器(10)和布置在所述终端钻孔(55)中的终端燃料喷射器(10)，每个燃料喷射器(10)都包括喷嘴壳体(38)，所述喷嘴壳体(38)包括在所述轨(12)与其各自的燃料喷射器(10)之间提供流体连通的至少一个槽(52)； 提供逐步变大的槽(51a_f)，使得所述第一燃料喷射器(IOa)的喷嘴壳体(38a)提供比所述终端燃料喷射器(IOf)的 喷嘴壳体(38f)低的冷却速率。
全文摘要
公开了为串联至燃料供排轨的燃料喷射器提供变化的冷却速率的多个燃料喷射系统和燃料喷射器。操控各喷射器的局部冷却速率，以平衡沿所述轨布置的喷射器上的热通量或热传递。通过改变所述喷嘴壳体中的孔或槽的尺寸、通过改变布置在所述喷嘴壳体与所述喷射器主体容纳致动器和螺线管组件的部分之间的环形空间、和通过改变布置在所述喷嘴壳体与汽缸盖之间的环形空间的尺寸，可操控所述冷却速率。也可使用喷嘴壳体中的槽在喷射器主体容纳致动器和螺线管组件的部分引导更多流量的策略性布局。因此，可操控和缓和串联至燃料轨的燃料喷射器的操作温度，所以下游喷射器不易过热。
文档编号F02M61/10GK102971521SQ201180032719
公开日2013年3月13日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者D·R·科尔德伦, E·L·罗格斯, F·M·奥谢伊, L·王, M·A·约施 申请人:卡特彼勒公司